Hexacarbonilo de wolframio

Hexacarbonilo de wolframio
Muestra de hexacarbonilo de wolframio
Fórmula estructural
Nombre IUPAC
Hexacarbonyltungsten
General
Fórmula estructural	W(CO)6
Fórmula molecular	WC6O6
Identificadores
Número CAS	14040-11-0[1]​
PubChem	98884
InChI InChI=InChI=1S/6CO.W/c6*1-2; Key: FQNHWXHRAUXLFU-UHFFFAOYSA-N
Propiedades físicas
Densidad	2650 kg/m³; 2,65 g/cm³
Masa molar	351,901 g/mol
Punto de fusión	170 °C (443 K)
Propiedades químicas
Solubilidad en agua	insoluble
Peligrosidad
SGA
Valores en el SI y en condiciones estándar (25 ℃ y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.
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El hexacarbonilo de wolframio es un compuesto químico inorgánico de fórmula W(CO)₆. Este complejo dio lugar al primer ejemplo de un complejo de dihidrógeno.^[2]​ Este compuesto es un sólido incoloro, al igual que su análogos de cromo o molibdeno, es volátil, estable en el aire, derivado del wolframio en su estado de oxidación cero.

Se encuentra trazas de hexacarbonilo de wolframio en las emanaciones gaseosas de los lodos de depuradora.^[3]​

Síntesis

El W(CO)₆ se prepara mediante la reducción del hexacloruro de wolframio con monóxido de carbono bajo presión.

${\displaystyle \mathrm {WCl_{6}\ +\ 6\ CO\ +\ 2\ Al(C_{2}H_{5})_{3}\ {\xrightarrow {\ }}W(CO)_{6}\ +\ 2\ AlCl_{3}\ +\ 3\ C_{4}H_{10}} }$

También se puede reducir directamente el wolframio metálico con monóxido de carbono a una presión de 200 atm y calor:

${\displaystyle {\mathsf {W+6CO\ {\xrightarrow {200-300^{o}C,p,Fe}}\ W(CO)_{6}}}}$

La reducción de cloruro de wolframio (III) y aluminio en una atmósfera de monóxido de carbono :

${\displaystyle {\mathsf {WCl_{3}+6CO+Al\ {\xrightarrow {200^{o}C,p}}\ W(CO)_{6}\downarrow +AlCl_{3}}}}$

Sería raro para preparar este compuesto de bajo costo en el laboratorio debido a que el aparato es caro y el compuesto se puede comprar barato.

Propiedades y estructura

El compuesto es relativamente estable al aire. Es poco soluble en disolventes orgánicos no polares.

El W(CO)₆ adopta una geometría octaédrica (O_h). Consta de seis grupos −C≡O en forma de varilla que irradian desde el átomo central de wolframio con momento dipolar 0 D. La distancia del enlace WC es 207 pm.^[4]​ Cumple la regla de los 18 electrones.

Reactividad

Todas las reacciones de W(CO)₆ comenzará con el desplazamiento de algunos ligandos −C≡O. El W(CO)₆ se comporta de manera similar a la Mo(CO)₆, pero tiende a formar compuestos que son cinéticamente más estables.

Un derivado es un complejo de dihidrógeno W(CO)₃[P(C₆H₁₁)₃]₂(H₂)) descubierto en 1982 por Kubas.^[2]​

Tres de estos −C≡O se puede desplazar por acetonitrilo.^[5]​

Se descompone cuando se calienta:

${\displaystyle {\mathsf {W(CO)_{6}\ {\xrightarrow {375^{o}C}}\ W+6CO}}}$

${\displaystyle {\mathsf {W(CO)_{6}\ {\xrightarrow {1030^{o}C}}\ WC+4CO+CO_{2}}}}$

Se oxida con ácido nítrico concentrado:

${\displaystyle {\mathsf {W(CO)_{6}+18HNO_{3}\ {\xrightarrow {}}\ WO_{3}+18NO_{2}\uparrow +6CO_{2}\uparrow +9H_{2}O}}}$

Oxidado por el oxígeno del aire con vapores de etanol en ebullición:

${\displaystyle {\mathsf {W(CO)_{6}+3O_{2}\ {\xrightarrow {80^{o}C}}\ W\downarrow +6CO_{2}\uparrow }}}$

Reacciona con álcalis, en presencia de oxígeno:

${\displaystyle {\mathsf {2W(CO)_{6}+24NaOH+9O_{2}\ {\xrightarrow {400-500^{o}C}}\ 2Na_{2}WO_{4}+12Na_{2}CO_{3}+14H_{2}O}}}$

Usos

El hexacarbonilo de wolframio se emplea para la desulfuración de compuestos orgánicos de azufre y como precursores de catalizadores para la metátesis de alquenos.

El hexacarbonilo de wolframio se emplea como precursor en la técnica de deposición inducida por haz de electrones. Debido a que se evapora fácilmente, y se descompone fácilmente por el haz de electrones. Proporciona una fuente conveniente de átomos de wolframio.^[6]​

Seguridad y manipulación

Como todos los carbonilos metálicos, W(CO)₆ es una peligrosa fuente de metal volátil, así como de CO

Referencias